(57)【要約】【課題】  前照灯を所定の初期方向に素早く正確に初期設定する。【解決手段】  車両の操舵角を検出し、所定の初期方向を基準にして操舵角検出値に応じて前照灯を回動し、照射方向を制御する車両用前照灯装置において、前照灯を第１の速度で回動してストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら第１の速度よりも遅い第２の速度で前照灯をストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前照灯がストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけ前照灯を回動して所定の初期方向に初期設定する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前照灯を車両の左右方向に回動して照射方向を変える前照灯回動手段と、
前照灯の回動角を検出する回動角検出手段と、
前記前照灯回動手段により前記前照灯を回動して照射方向を所定の初期方向に初期設定する照射方向初期化手段と、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記所定の初期方向を基準にして前記操舵角検出値に応じて前記前照灯回動手段により前照灯を回動し、照射方向を制御する照射方向制御手段とを備えた車両用前照灯装置であって、
前記照射方向初期化手段は、前照灯を第１の速度で回動してストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、前記回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前照灯を前記ストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、前記回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前照灯が前記ストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけ前照灯を回動して前記所定の初期方向に初期設定することを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用前照灯装置において、
前記照射方向初期化手段は、前記第２の速度で前照灯を前記ストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、前記回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなった回数が所定回数に達したら前照灯が前記ストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけ前照灯を回動して前記所定の初期方向に初期設定することを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項３】
車両の操舵角を検出し、所定の初期方向を基準にして操舵角検出値に応じて前照灯を回動し、照射方向を制御する車両用前照灯装置の照射方向の初期化方法であって、
前照灯を第１の速度で回動してストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前記第１の速度よりも遅い第２の速度で前照灯をストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前照灯がストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけ前照灯を回動して所定の初期方向に初期設定することを特徴とする照射方向の初期化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用前照灯装置に関し、特に、前照灯の照射方向を制御する際の基準方向（初期方向）の設定方法を改善するものである。
【背景技術】
【０００２】
操舵角などの車両の走行状況に応じて前照灯の照射方向を左右方向に変化させ、進行方向の視界を確保するようにした車両用前照灯装置（ＡＦＳ；Adaptive Front-Lighting System）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００４−１０６７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した車両用前照灯装置では、操舵による車両の進行方向と前照灯の照射方向とが正しく対応している必要があるため、イグニッションスイッチをオンにしたときに前照灯のスイブル角を所定の基準角度、例えば車両の直進方向の角度に初期化する処理を行っている。前照灯を回動させる駆動源にステッピングモーターを用いることによって前照灯の回動角度を高精度で駆動制御することができるので、上記基準角度を精度よく検出できれば前照灯のスイブル角を高精度に制御することができる。
【０００５】
上述した従来の車両用前照灯装置では、前照灯を回動して左右端のストッパーに突き当て、その位置から所定角度戻ったスイブル角を後述するスイブル制御の基準角度（制御原点位置）とする初期化処理を行っている。しかし、初期化処理の時間が長いと視界を確保したい方向を照射するまでに時間がかかり、利便性が損なわれるので、初期化処理は短時間で終了しなければならない。そこで、初期化処理時にストッパーに突き当てるまでの前照灯の回動速度を速くすることが考えられるが、そうするとストッパーに突き当たった後のバウンド量（跳ね返り量）が大きくなって正確なストッパー位置を求めることができなくなり、その結果、スイブル制御の原点位置に正しく初期化することができなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
車両の操舵角を検出し、所定の初期方向を基準にして操舵角検出値に応じて前照灯を回動し、照射方向を制御する車両用前照灯装置において、前照灯を第１の速度で回動してストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら第１の速度よりも遅い第２の速度で前照灯をストッパーに突き当てるとともに前照灯の回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら前照灯がストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけ前照灯を回動して所定の初期方向に初期設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前照灯を所定の初期方向に素早く正確に初期設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は一実施の形態の全体構成を示し、図２は一実施の形態のスイブルランプアクチュエーターを示す図である。イグニッションスイッチ１はイグニッションキー（不図示）がＯＮ位置またはＳＴＡＲＴ位置に設定されるとオンするスイッチであり、オン時は車両の左右方向に照射方向を変えることができる前照灯（以下、スイブルランプと呼ぶ）の照射方向制御（以下、スイブル制御という）を行い、オフ時はスイブルランプのスイブル制御を行わない。操舵角センサー２はステアリングの操舵角ａＳＴＲを検出し、車速センサー３は車輪の回転速度により車速ａＶＳＰを検出する。前照灯スイッチ４は運転者がスイブルランプを点灯するための操作スイッチであり、オン時は操舵角ａＳＴＲ、車速ａＶＳＰなどに基づいて算出したスイブル角度目標値に向けてスイブル制御を行い、オフ時はスイブルランプの照射方向を所定の初期方向（この一実施の形態では車両の直進方向）に戻す。
【０００９】
図２に示すように、車両左側スイブルランプアクチュエーター５はステッピングモーター６、歯車機構７および位置センサー８から構成され、車両左側のスイブルランプ９を回動して照射方向を車両の左右方向に変える。ステッピングモーター６の出力軸には歯車機構７が噛み合わされており、モーター６の回転速度を減速してスイブルランプ９を回動する。図３に示すように、ステッピングモーター６を時計回り方向（ＣＷ方向）に回動すると照射方向が車両の中心に向かって変化し、逆に、反時計回り方向（ＣＣＷ方向）に回動すると照射方向が車両の外側に向かって変化する。
【００１０】
位置センサー８は一般的に用いられているホールセンサーなどを用い、減速回動された後のスイブルランプ９のスイブル角度を検出する。図４に位置センサー８のスイブル角度［deg］に対する出力電圧［Ｖ］の特性を示す。ストッパー１０は歯車機構７またはスイブルランプ９に設けられた突起（不図示）と干渉し、スイブルランプ９が予め決められた角度範囲を超えて回動しないようにスイブルランプ９の回動角度を規制する。
【００１１】
車両右側スイブルランプアクチュエーター１１はステッピングモーター１２、歯車機構１３および位置センサー１４から構成され、車両左側のスイブルランプ１５を回動して照射方向を車両の左右方向に変える。ステッピングモーター１２の出力軸には歯車機構１３が噛み合わされており、モーター１２の回転速度を減速してスイブルランプ１５を回動する。図３に示すように、ステッピングモーター１２を時計回り方向（ＣＷ方向）に回動すると照射方向が車両の中心に向かって変化し、逆に、反時計回り方向（ＣＣＷ方向）に回動すると照射方向が車両の外側に向かって変化する。
【００１２】
位置センサー１４は一般的に用いられているホールセンサーなどを用い、減速回動された後のスイブルランプ１５のスイブル角度を検出する。図４に位置センサー１４のスイブル角度［deg］に対する出力電圧［Ｖ］の特性を示す。ストッパー１６は歯車機構１３またはスイブルランプ１５に設けられた突起（不図示）と干渉し、スイブルランプ１５が予め決められた角度範囲を超えて回動しないようにスイブルランプ１５の回動角度を規制する。
【００１３】
スイブル制御ＥＣＵ１００はマイクロコンピューターとそのメモリやＡ／Ｄコンバーターなどの周辺部品を備え、所定の制御周期（例えば１０ｍsec）ごとにイグニッションスイッチ１、操舵角センサー２、車速センサー３、前照灯スイッチ４、位置センサー８，１４からの信号を読み込み、ステッピングモーター６，１２の駆動パルスを出力する。スイブル制御ＥＣＵ１００は、図１に示すように、マイクロコンピューターのソフトウエア形態により構成される状態遷移判断部１１０、目標ステップ数算出部１２０および駆動パルス生成部１３０を備えている。
【００１４】
図５に示す状態遷移図により、状態遷移判断部１１０の動作を説明する。なお、以下では車両左側のスイブルランプ９と車両右側のスイブルランプ１５は動作方向が異なるだけで同様な動作をするので、まとめて説明する。イグニッションスイッチ１がオンになると状態１に移行する。状態１では、図６に示す処理を行ってスイブルランプ９，１５のストッパー１０，１６への突き当たり状態を検出する。まず、ストッパー１０，１６の方向へステッピングモーター６，１２を高速で駆動し、位置センサー８，１４の値を監視する。ステップ１において位置センサー８，１４の値が所定値、この一実施の形態では１deg未満か、または１deg以上かを判別する。位置センサー８，１４の今回の値が１deg以上の場合はステップ２へ進み、位置センサー８，１４の“最小値”を１degとする。
【００１５】
位置センサー８，１４の今回の値が１deg未満の場合はステップ３へ進み、位置センサー８，１４の今回の値が“最小値”よりも小さいか否かを判別する。今回の値が“最小値”よりも小さい場合はスイブルランプ９，１５がまだストッパー１０，１６に突き当たっていないと判断し、ステップ４へ進んで位置センサー８,１４の今回の値を“最小値”に設定する。一方、今回の値が“最小値”以上の場合はステップ５へ進み、状態遷移番号を２として状態２へ遷移する。
つまり、状態１では、スイブルランプ９，１５を回動してストッパー１０，１６に突き当てたときに、位置センサー８，１４の値が所定値（例えば１deg）を下回り、かつより小さい値に更新しない場合は、スイブルランプ８，１４がストッパー１０，１６に突き当たったと判別し、状態２へ遷移する。
【００１６】
状態２において、図７に示す処理を行ってストッパー位置を確定する。まず、ストッパー１０，１６の方向へステッピングモーター６，１２を駆動し、位置センサー８，１４の値を監視する。このとき、ステッピングモーター６，１２の駆動速度を状態１の場合の駆動速度の例えば１／２〜１／１０の遅い速度にする。ステップ５において位置センサー８，１４の今回の値が図６に示す処理で設定された“最小値”よりも小さいか否かを判別する。位置センサー８，１４の今回の値が“最小値”よりも小さい場合はステップ６へ進み、今回の値を“最小値”に設定した後、ステップ７でカウンター値を０にする。このカウンターは“最小値”を更新しない回数をカウントするためのものである。
【００１７】
ステップ５において位置センサー８，１４の今回の値が“最小値”以上の場合はステップ８へ進み、カウンター値に１を加算する。続くステップ９でカウンター値が１０に達したか、すなわち位置センサー８，１４の値が“最小値”を更新しない回数が１０回に達したか否かを確認し、１０回に達したらステップ１０へ進み、状態遷移番号を３として状態３へ遷移する。
つまり、状態２では、スイブルランプ９，１５を状態１の場合の駆動速度よりも遅い駆動速度で回動してストッパー１０，１６に突き当て、位置センサー８，１４の値がより小さい値を更新しなくなった回数が１０回に達したらスイブルランプ８，１４が完全にストッパー１０，１６に突き当たったと判断し、状態３へ遷移する。
【００１８】
状態３では、ステッピングモーター６，１２により車両の直進方向に向けてスイブルランプ９，１５を所定角度、この一実施の形態では１deg駆動し、この位置をスイブル制御の原点位置とし、この位置のスイブル角度を基準角度（直進方向の角度）とする。なお、この状態３におけるステッピングモーター６，１２の駆動速度は状態１の場合の駆動速度と同じか、あるいは同等の速い速度とする。その後、状態４へ遷移する。状態４では、操舵角ａＳＴＲ、車速ａＶＳＰ、前照灯スイッチ４の状態に基づいて、車両の進行方向の視界を確保するためにスイブルランプ９，１５のスイブル制御を行う。
【００１９】
次に、図１に示すスイブル制御ＥＣＵ１００の目標ステップ数算出部１２０について説明する。目標ステップ数算出部１２０は、状態遷移判断部１１０からの状態遷移番号、操舵角センサー２からの操舵角ａＳＴＲ、および車速センサー３からの車速ａＶＳＰに基づいてステッピングモーター６，１２の目標ステップ数を算出する。ただし、状態遷移番号が４以外の場合は目標ステップ数の算出を行わない。状態遷移番号が４の場合は、操舵角ａＳＴＲと車速ａＶＳＰに応じて運転者に最適な目標スイブル角度を求める。次に、ステッピングモーター６，１２の分解能と歯車機構７，１３のギア比に基づいて次式により目標ステップ数を求める。
目標ステップ数＝目標スイブル角度／（分解能／ギア比）
【００２０】
スイブル制御ＥＣＵ１００の駆動パルス生成部１３０について説明する。駆動パルス生成部１３０は、目標ステップ数算出部１２０の目標ステップ数に基づいてステッピングモーター６，１２の駆動パルス数を生成する。状態遷移番号が１の場合は、ステッピングモーター６が時計回り方向に回転するように出力パルスを生成し、ステッピングモーター１２が反時計回り方向に回転するように出力パルスを生成する。このときの出力パルスは高周波、例えば４００ＰＰＳとし、ステッピングモーター６，１２の駆動速度を高速にする。
【００２１】
状態遷移番号が２の場合は、ステッピングモーター６が時計回り方向に回転するように出力パルスを生成し、ステッピングモーター１２が反時計回り方向に回転するように出力パルスを生成する。このときの出力パルスは低周波、例えば２０ＰＰＳとし、ステッピングモーター６，１２の駆動速度を低速にする。状態遷移番号が３の場合は、ステッピングモーター６が反時計回り方向に回転するように出力パルスを生成し、ステッピングモーター１２が時計回り方向に回転するように出力パルスを生成する。このときの出力パルスは高周波、例えば４００ＰＰＳとし、ステッピングモーター６，１２の駆動速度を高速にする。
【００２２】
状態遷移番号が４の場合は、目標ステップ数と現在の実ステップ数との比較を行い、次のように出力パルスを生成する。ステッピングモーター６については、目標ステップ数が現在の実ステップ数より多い場合は反時計回り方向に回転するように出力パルスを生成し、逆に目標ステップ数が現在の実ステップ数より少ない場合は時計回り方向に回転するように出力パルスを生成する。ステッピングモーター１２については、目標ステップ数が現在の実ステップ数より多い場合は時計回り方向に回転するように出力パルスを生成し、逆に目標ステップ数が現在の実ステップ数より少ない場合は反時計回り方向に回転するように出力パルスを生成する。
【００２３】
図８〜図１０は、スイブルランプ９，１５のスイブル角を車両の直進方向の角度（図中の制御原点位置）に初期化する際に、ステッピングモーター６，１２の回転速度を変えて測定した初期化処理の結果を示す。図８はステッピングモーター６，１２を常に速い速度で駆動して初期化処理を行った場合の結果を示す。この場合には初期化処理は早く終了するが、ストッパー１０，１６からのバウンド量が大きいためにストッパー１０，１６の正しい位置を検出することができず、初期化後のスイブルランプ９，１５はスイブル角の基準角度すなわち制御原点位置からずれてしまう。
【００２４】
図９はステッピングモーター６，１２を常に遅い速度で駆動して初期化処理を行った場合の結果を示す。この場合は、ストッパー１０，１６からのバウンド量が小さいのでストッパー１０，１６の正しい位置を検出することができ、スイブルランプ９，１５をスイブル角の基準角度すなわち制御原点位置に正確に初期化することができるが、初期化処理に要する時間が長くなってしまう。
【００２５】
図１０は、上述した一実施の形態による初期化処理結果を示す。一実施の形態では、まずストッパー１０，１６に突き当たるまでの間（図中に(ａ)で示す期間）はステッピングモーター６，１２を速い速度で駆動し、次にストッパー１０，１６の位置を確定するまでの間（図中に(ｂ)で示す期間）はステッピングモーター６，１２を遅い速度で駆動し、さらにスイブル角の基準角度すなわち制御原点位置に初期化するまでの間（図中に(ｃ)で示す期間）はステッピングモーター６，１２を速い速度で駆動するようにしたので、ストッパー１０，１６に突き当てたときのバウンド量が小さくなってストッパー１０，１６の正しい位置を検出することができ、初期化処理の時間を短縮しながらスイブルランプ９，１５をスイブル角の基準角度すなわち制御原点位置に正確に初期化することができる。
【００２６】
このように、一実施の形態によれば、車両の操舵角を検出し、所定の初期方向を基準にして操舵角検出値に応じてスイブルランプを回動し、照射方向を制御する車両用前照灯装置において、スイブルランプを第１の速度で回動してストッパーに突き当てるとともにスイブルランプの回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったら第１の速度よりも遅い第２の速度でスイブルランプをストッパーに突き当てるとともにスイブルランプの回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなったらスイブルランプがストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけスイブルランプを回動して所定の初期方向に初期設定するようにしたので、ストッパーに突き当てたときのバウンド量が小さくなってストッパーの正しい位置を検出することができ、初期化処理の時間を短縮しながらスイブルランプを所定の初期方向に正確に初期化することができる。
【００２７】
また、一実施の形態によれば、第２の速度でスイブルランプをストッパーに突き当てるとともにスイブルランプの回動角を繰り返し検出し、回動角検出値がより小さな値またはより大きな値に更新されなくなった回数が所定回数に達したらスイブルランプがストッパーの位置にあると判別し、このストッパーの位置から所定角度だけスイブルランプを回動して所定の初期方向に初期設定するようにしたので、ストッパー位置をより正確に検出することができ、スイブルランプを所定の初期方向にさらに正確に初期化することができる。
【００２８】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、スイブルランプ９，１５が前照灯を、スイブルランプアクチュエーター５，１１が前照灯回動手段を、位置センサー８，１４が回動角検出手段を、スイブル制御ＥＣＵ１００が照射方向初期化手段および照射方向制御手段を、操舵角センサー２が操舵角検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
【００２９】
なお、一実施の形態ではスイブルランプのスイブル角（回動角）検出値がより小さい値に更新されなくなったらスイブルランプがストッパーに突き当たっていると判断する例を示したが、図４に示すような特性を有するスイブル角検出センサーを用いて、スイブルランプをストッパー方向に回動するほどスイブル角（回動角）が大きくなり、センサーの出力電圧が大きくなるように設置した場合には、スイブルランプのスイブル角（回動角）検出値がより大きな値に更新されなくなったらスイブルランプがストッパーに突き当たっていると判断する。
【００３０】
また、一実施の形態ではスイブルランプの所定の初期照射方向を車両の直進方向とする例を示したが、スイブルランプの所定の初期照射方向はスイブル制御における基準方向であるから、車両の直進方向に限定されるものではない。しかし、初期照射方向を車両の直進方向にしない場合には、イグニッションオフ時に初期照射方向ではなく車両の直進方向に照射方向を戻す必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態のスイブルランプアクチュエーターの構成を示す図である。
【図３】ステッピングモーターの回転方向とスイブルランプの照射方向を示す図である。
【図４】スイブルランプのスイブル角を検出する位置センサーの特性を示す図である。
【図５】スイブル制御の状態遷移図である。
【図６】スイブルランプをストッパーに突き当てるまでの処理を示すフローチャートである。
【図７】ストッパー位置を確定するまでの処理を示すフローチャートである。
【図８】ステッピングモーターを常に速い速度で駆動して初期化処理を行った場合の結果を示す図である。
【図９】ステッピングモーターを常に遅い速度で駆動して初期化処理を行った場合の結果を示す図である。
【図１０】一実施の形態の初期化処理結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  イグニッションスイッチ
２  操舵角センサー
３  車速センサー
４  前照灯スイッチ
５  左側スイブルランプアクチュエーター
６  左側ステッピングモーター
７  左側歯車機構
８  左側位置センサー
９  左側スイブルランプ
１０  左側ストッパー
１１  右側スイブルランプアクチュエーター
１２  右側ステッピングモーター
１３  右側歯車機構
１４  右側位置センサー
１５  右側スイブルランプ
１６  右側ストッパー
１００  スイブル制御ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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